盡管近來(lái)電子工程在創(chuàng)造更快，更小，更智能和耗電更少的電子設(shè)備方面取得了成功，但簡(jiǎn)單的ESD仍然潛伏著作為一種持續(xù)的危險(xiǎn)。鑒于今天的工作電壓低至1.5伏特，芯片組走線寬度僅為400埃，因此ESD損壞的風(fēng)險(xiǎn)比以往任何時(shí)候都大。防止其發(fā)生的任何失誤都會(huì)影響生產(chǎn)產(chǎn)量，制造成本，產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品可靠性，聲譽(yù)和盈利能力。行業(yè)專(zhuān)家估計(jì)，由于ESD導(dǎo)致的平均產(chǎn)品損失范圍為8-33％。避免在制造地板上靜電放電
 
許多制造和質(zhì)量管理工程師已采取一些預(yù)防措施 - 例如使用腕帶和腳跟帶 - 從正在進(jìn)行的工作中驅(qū)除ESD。但那些隱藏在生產(chǎn)工具中的小鬼呢？如果您的工具缺少適當(dāng)?shù)慕拥兀敲茨匀粫?huì)使您的產(chǎn)品面臨風(fēng)險(xiǎn)。

因此，快速回顧一下靜電的基本原理，因?yàn)樗鼈冞m用于制造環(huán)境，因此有助于闡明確保所有生產(chǎn)工具都考慮到ESD衰減的重要性。

靜電原理
產(chǎn)生靜電荷的較常見(jiàn)方法是通過(guò)摩擦帶電，其涉及兩種不同材料的機(jī)械接觸和分離。例如，將塑料封裝的電子螺絲刀滑過(guò)金屬工作表面的過(guò)程可產(chǎn)生顯著的靜電電荷。避免在制造地板上靜電放電

在原子水平上，當(dāng)兩個(gè)物體之間的靜電勢(shì)存在任何差異時(shí)，在這些帶電材料之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，使得它們的電勢(shì)可以變得平衡。這種能量交換構(gòu)成靜電放電，并且在微秒至納秒的間隔內(nèi)發(fā)生。

這些電位實(shí)際放電到敏感元件或器件是在兩個(gè)基本模型下進(jìn)行的。較常見(jiàn)的損壞原因通常是通過(guò)將靜電電荷從人體直接轉(zhuǎn)移到ESD敏感設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的。被稱(chēng)為人體模型，大多數(shù)預(yù)防措施 - 如佩戴腕帶 - 專(zhuān)注于這種轉(zhuǎn)移渠道。

然而，同樣有害的放電可能發(fā)生在帶電的導(dǎo)電物體上，例如金屬工具。例如，工人可能完全接地，但如果他或她將敏感元件或電路卡與未接地的電動(dòng)螺絲刀接觸，則仍可能發(fā)生ESD損壞。用于表征此類(lèi)事件的模型稱(chēng)為機(jī)器模型。在這里，許多制造工程師不知不覺(jué)地將他們的產(chǎn)品暴露在ESD的影響之下。大多數(shù)臺(tái)式工具都會(huì)產(chǎn)生電荷，除非它們被消散或防止，否則會(huì)導(dǎo)致元件損壞。

例如，許多驅(qū)動(dòng)器都是用塑料外殼制造的。諸如塑料的絕緣體固有地包括可測(cè)量的電導(dǎo)并且可以構(gòu)建和存儲(chǔ)大的電荷。另一方面，大多數(shù)外殼或機(jī)柜由高導(dǎo)電金屬材料制成。當(dāng)接地不充分的驅(qū)動(dòng)器與導(dǎo)體接觸時(shí)，靜電電荷幾乎瞬間就會(huì)在極高的電壓下流出。

ESD造成的影響/損壞
即使在低于200V的ESD電壓下，半導(dǎo)體中也會(huì)發(fā)生柵極氧化物破壞，從而完全改變其電氣特性。低ESD電壓還可能導(dǎo)致結(jié)失效，其中鍵合線連接到微元件封裝內(nèi)的引線。因?yàn)檫@些靜電放電水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人們通常所感受到的水平 - 大約為3,000到4,000伏特 - 大多數(shù)靜電放電都沒(méi)有被裝配工人忽視。特別是當(dāng)使用電動(dòng)螺絲刀時(shí)，裝配工將其打開(kāi)并僅聽(tīng)到電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)聲。任何噪音都會(huì)引起，因?yàn)闊o(wú)法聽(tīng)到空氣中的靜電電弧。然而，損害是在瞬間完成的，它采取兩種形式的形狀。

就像我們所知道的魔鬼一樣，災(zāi)難性故障會(huì)使組件或電路卡立即出現(xiàn)故障。基本質(zhì)量/性能測(cè)試在產(chǎn)品發(fā)貨前很久就會(huì)檢測(cè)到這些故障 在這種情況下，更換損壞的部件或卡可以立即糾正問(wèn)題。避免在制造地板上靜電放電

然而，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，更有害的是潛在的失敗。暴露于ESD事件的設(shè)備可能部分降級(jí)，但在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中繼續(xù)執(zhí)行其預(yù)期的功能。然而，一旦設(shè)備被運(yùn)送到客戶(hù)并被放置在現(xiàn)場(chǎng)，操作壽命可能至終大大縮短。此類(lèi)產(chǎn)品召回方案會(huì)損害OEM /供應(yīng)商的信心，并至終威脅到組織的運(yùn)營(yíng)壽命。

由于潛在缺陷極難檢測(cè) - 缺少電子顯微鏡下的部分檢查 - 對(duì)預(yù)防的極度關(guān)注是有效的防御武器。

正確的工具如何掩蓋你的傷害
今天的制造工程師擁有大量的產(chǎn)品作為**符，以抵御ESD造成的**。大多數(shù)這些措施 - 例如手腕或腳跟帶，鞋套和導(dǎo)電墊 - 僅關(guān)注人體模型。然而，如果組裝中使用的工具缺乏必要的基礎(chǔ)，那么對(duì)員工和設(shè)施施加的所有預(yù)防措施都是徒勞的。

由于機(jī)器模型認(rèn)識(shí)到未接地的裝配工具與未接地的人員一樣構(gòu)成ESD風(fēng)險(xiǎn)，因此每個(gè)制造和質(zhì)量工程師都應(yīng)該確保只將正確接地的工具引入生產(chǎn)環(huán)境。避免在制造地板上靜電放電

一些經(jīng)常見(jiàn)的違規(guī)者是電動(dòng)螺絲/螺母驅(qū)動(dòng)器，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)自己廣泛用于所有級(jí)別的裝配。然而，正確地將手動(dòng)工具接地不僅僅是在電源線的末端添加尾纖。對(duì)于許多這些驅(qū)動(dòng)器，用于身體的塑料外殼本身可以產(chǎn)生顯著的靜電荷。有些驅(qū)動(dòng)程序甚至沒(méi)有直接連接位和工具的其余部分。避免在制造地板上靜電放電

理想情況下，任何工具都必須從一開(kāi)始就考慮到完整的地面路徑。例如，Mountz--一家擁有超過(guò)45年歷史的上等工具制造商 - 確保將導(dǎo)電材料用于工具外殼，以幫助控制靜電積聚。卡盤(pán)和電機(jī)組件的每個(gè)方面都涉及耗散或傳導(dǎo)措施。這種對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注貫穿到從驅(qū)動(dòng)器通向速度/轉(zhuǎn)矩控制變壓器的電纜的覆蓋層。通過(guò)確保從螺絲刀或螺母驅(qū)動(dòng)器**到電源插座的不間斷接地路徑，至大化路徑以消耗電荷。在Mountz ESD電動(dòng)螺絲刀中，ESD敏感部件和接地之間的電阻小于1歐姆。
 
當(dāng)今電子行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)不再允許制造車(chē)間出現(xiàn)任何錯(cuò)誤。任何組織都未能充分認(rèn)識(shí)到非常真實(shí)的可持續(xù)發(fā)展教育模式及其可能造成的破壞，就有可能失去市場(chǎng)份額的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)檫@些公司利用每一種可用的防御來(lái)抵御這種惡意精神。